7.2.2 Pump–Probe Signal Information . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
7.2.3 State-of-the-Art of Pump–Probe Microscopy . . . . . . . . 180
7.3 Breaking the Diffraction Limit in Pump–Probe Microscopy . . . . 182
7.3.1 The Generalized RESOLFT Concept . . . . . . . . . . . . . . 183
7.3.2 Saturated Pump–Probe Nanoscopy . . . . . . . . . . . . . . . 184
7.3.3 Other Super-Resolution Approaches in Pump–Probe
Microscopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
7.4 Summary and Future Perspectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188
8 Super-Resolution Imaging in Raman Microscopy . . . . . . . . . . . . . . 195
Katsumasa Fujita
8.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
8.2 Point Spread Function (PSF) Engineering . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
8.2.1 Nonlinear Techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
8.2.2 Linear Techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
8.3 Structure Illumination Microscopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
8.4 Localization Microscopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
8.5 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
9 Usage of Silicon for Label-Free Super-Resolved Imaging . . . . . . . . 213
Hadar Pinhas, Yossef Danan, Amihai Meiri, Omer Wagner,
Asaf Shahmoon, Tali Ilovitsh, Yehonatan Ramon, Dror Malka,
Meir Danino, Moshe Sinvani and Zeev Zalevsky
9.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214
9.2 Theoretical Background . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
9.3 Usage of Silicon-Coated Nanostructures . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
9.4 Enhancement of the Effect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
9.5 Feasibility Experimental Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
9.6 Silicon Wafers Imaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228
9.7 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
10 Super-Resolution Imaging Based on Nonlinear Plasmonic
Scattering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
Tushar C. Jagadale and Shi-Wei Chu
10.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240
10.1.1 Why Label-Free Super-Resolution Light
Microscopy? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240
10.1.2 Plasmonic Nanostructures for Super-Resolution
Microscopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
xiv
Contents
7.2.3 State-of-the-Art of Pump–Probe Microscopy . . . . . . . . 180
7.3 Breaking the Diffraction Limit in Pump–Probe Microscopy . . . . 182
7.3.1 The Generalized RESOLFT Concept . . . . . . . . . . . . . . 183
7.3.2 Saturated Pump–Probe Nanoscopy . . . . . . . . . . . . . . . 184
7.3.3 Other Super-Resolution Approaches in Pump–Probe
Microscopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
7.4 Summary and Future Perspectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188
8 Super-Resolution Imaging in Raman Microscopy . . . . . . . . . . . . . . 195
Katsumasa Fujita
8.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
8.2 Point Spread Function (PSF) Engineering . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
8.2.1 Nonlinear Techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
8.2.2 Linear Techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
8.3 Structure Illumination Microscopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
8.4 Localization Microscopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
8.5 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
9 Usage of Silicon for Label-Free Super-Resolved Imaging . . . . . . . . 213
Hadar Pinhas, Yossef Danan, Amihai Meiri, Omer Wagner,
Asaf Shahmoon, Tali Ilovitsh, Yehonatan Ramon, Dror Malka,
Meir Danino, Moshe Sinvani and Zeev Zalevsky
9.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214
9.2 Theoretical Background . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
9.3 Usage of Silicon-Coated Nanostructures . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
9.4 Enhancement of the Effect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
9.5 Feasibility Experimental Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
9.6 Silicon Wafers Imaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228
9.7 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
10 Super-Resolution Imaging Based on Nonlinear Plasmonic
Scattering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
Tushar C. Jagadale and Shi-Wei Chu
10.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240
10.1.1 Why Label-Free Super-Resolution Light
Microscopy? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240
10.1.2 Plasmonic Nanostructures for Super-Resolution
Microscopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
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